筏板大体积混凝土施工方案.docx
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筏板大体积混凝土施工方案
目 录
一、编制依据1
二、工程概况1
三、大体积混凝土施工采取的主要措施1
四、混凝土浇筑前裂缝控制计算4
五、混凝土浇筑体表面保温层厚度计算9
六、混凝土测温方案10
筏板大体积混凝土施工方案
一、编制依据
1、《********工程结构图纸》
2、《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009
3、商品混凝土公司提供的混凝土配合比
4、《建筑施工计算手册》
5、其它相关规范和技术规定
二、工程概况
********工程的地下室底板分别为：
主楼下底板厚为1800mm，主楼以外地下室底板为500mm厚桩承台混凝土平板，整个底板混凝土设计强度等级为C30，抗渗等级为P6，防水剂采用SY-G高性能膨胀抗裂剂。
根据GB50496-2009中规定“混凝土结构实体最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土，或预计会因混凝土总胶凝材料水化热引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土”定义为大体积混凝土massconcrete。
故本工程主楼地下室底板毫无疑问为大体积混凝土，必须采取保温保湿的蓄热养护方法，同时进行测温控制。
主楼之外的底板混凝土只要进行一般的保温保湿养护即可。
三、大体积混凝土施工采取的主要措施
（一）优化混凝土配合比
考虑到水泥水化热引起的温度应力和收缩应力，在混凝土配合比及施工过程中要注意如下问题：
1、优选混凝土原材料：
水泥选用低热的P·S42.5矿渣硅酸盐水泥；细骨料选用中砂，其细度模数宜大于2.3，含泥量不大于3%；粗骨料选用粒径5～31.5mm，并连续级配，含泥量不大于1%的碎石。
2、外加剂采用SY-G防水剂，在混凝土中掺入水泥重量10～12％，初凝时间控制在10～12h。
3、掺入Ⅱ级粉煤灰，以替代部分水泥用量，推迟混凝土强度的增长，从而减少水泥水化热的不利影响。
施工期间，要根据天气及材料等实际情况，及时调整配比，并且应避免在雨天施工。
4、泵送混凝土坍落度控制在180±30mm。
（二）温度裂缝控制
大体积混凝土由于水化热产生的升温较高、降温幅度大、速度块，使混凝土产生较大的温度和收缩应力是导致混凝土产生裂缝的主要原因。
施工前应进行计算分析，采取措施控制温度裂缝。
1、尽量降低混凝土入模浇筑温度，必要时用湿润麻袋遮盖泵管。
2、为防止混凝土表面散热过快和表面脱水，避免浇筑体里表温差过大和干缩而产生裂缝，混凝土终凝后，立即进行保温保湿养护。
保温养护时间根据测温控制，当混凝土表面温度与大气温度基本相同时，可缓缓撤掉保温养护层。
保湿养护不得少于14d。
混凝土表面保湿保温养护措施；筏板内集水坑和电梯基坑采用灌满水保温。
（三）浇筑方案
本工程地下室主楼底板混凝土一次性进行浇捣，面积1860㎡,混凝土方量约为3000m3。
采用泵送商品混凝土，施工时采取斜面分层、推移式连续浇筑的方法，应缩短间歇时间，并在前层混凝土初凝之前次层混凝土浇筑完成，层间最长的间歇时间不大于混凝土的初凝时间。
计划安排2台高性能混凝土地泵进行本大体积混凝土浇捣，一台泵浇先浇至底板一半高处，另一台泵在砼初凝之前进行二次浇捣，具体布置如下图：
泵泵
车车
本工程的大体积混凝土采用插入式振捣棒振捣。
振捣棒的操作，要做到“快插慢拔”，上下抽动，均匀振捣，插点要均匀排列，插点采用并列式和交错式均可；插点间距为300～400mm，插入到下层尚未初凝的混凝土中约50～100mm，振捣时应依次进行，不要跳跃式振捣，以防发生漏振。
每一振点的振捣延续时间30s，使混凝土表面水分不再显著下沉、不出现气泡、表面泛出灰浆为止。
为使混凝土振捣密实，混凝土泵出料口配备4台振捣棒（3台工作，1台备用），分三道布置。
第一道布置在出料点，使混凝土形成自然流淌坡度；第二道布置在坡脚处，确保混凝土下部密实；第三道布置在斜面中部，在斜面上各点要严格控制振捣时间、移动距离和插入深度。
采取混凝土二次振捣工艺，即在混凝土浇筑后即将凝固前，在适当的时间和位置给予再次振捣，以排除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部生成的水分和孔隙，增加混凝土的密实度，减少内部微裂缝和改善混凝土强度，提高抗裂性。
大体积混凝土的表面水泥浆较厚，且泌水现象严重，应仔细处理。
对于表面泌水和浮浆，当每层混凝土浇筑接近尾声时，应人为将水引向低洼边部（处）缩为小潭，然后用小水泵将水抽排至附近排水井。
在混凝土初凝以后，要进行二次抹压处理工艺，并及时用塑料薄膜覆盖，可有效避免混凝土表面水分过快散失出现干缩裂缝，控制混凝土表面非结构性细小裂缝的出现和开展。
四、混凝土浇筑前裂缝控制计算
1、水泥水化热
公式：
式中根据商砼站提供数据，Q7=250kJ/kg、Q3=210kJ/kg
故求得Q0＝292kJ/kg
Q＝Q0=292kJ/kg（不进行修正）
2、混凝土的绝热升温值
公式：
式中W为每立方米胶凝材料用量，为330kg/m3
Q为胶凝材料水化热总量，为292kJ/kg
C为混凝土的比热，取0.96kJ/（kg·℃）
ρ为混凝土的总量密度，为2421kg/m3
m为经验系数，浇筑温度按30℃考虑，取0.4
得Tmax=41.46℃
各龄期混凝土内部中心温度T（t）max=T0+T（t）·ξ,
其中ξ为温降系数，T0为入模温度，按30℃
故：
T（3）max=30+41.46×0.65=56.95℃
T（6）max=30+41.46×0.62=55.71℃
T（9）max=30+41.46×0.59=54.46℃
T（12）max=30+41.46×0.48=49.9℃
T（15）max=30+41.46×0.38=45.75℃
T（18）max=30+41.46×0.29=42.02℃
T（21）max=30+41.46×0.23=39.54℃
T（24）max=30+41.46×0.19=37.88℃
T（27）max=30+41.46×0.16=36.63℃
T（30）max=30+41.46×0.15=36.22℃
3、混凝土收缩变形当量温度
（1）收缩值计算公式：
式中
取3.24×10-4
M1=1.25、M2=1.35、M3=1.00、M4=1.00、M6=1.25、M7=1.00、M8=1.00、M9=1.30、M10=0.86、M11=1.02、其中M5在3d、6d、9d及以后的取值分别为1.09、1.0、0.96、0.93。
（2）收缩当量温度计算公式：
式中а为混凝土的线膨胀系数，取1.0×10-5
代入公式得各龄期的混凝土收缩当量温差为：
=-2.51℃
=-4.54℃
=-6.44℃
=-8.2℃
=-10.1℃
=-11.94℃
=-13.73℃
=-15.47℃
=-17.15℃
=-18.79℃
4、混凝土的弹性模量
公式：
式中E0取3.25×104、φ取0.09、β为0.99×1.03
代入公式得各龄期的混凝土弹性模量为：
=0.784×104N/mm2 E（6）=1.38×104N/mm2
E（9）=1.84×104N/mm2 E（12）=2.19×104N/mm2
E（15）=2.45×104N/mm2 E（18）=2.66×104N/mm2
E（21）=2.81×104N/mm2 E（24）=2.93×104N/mm2
E（27）=3.02×104N/mm2 E（30）=3.09×104N/mm2
5、综合降温差计算
公式：
式中T0为混凝土入模温度，取30℃
TW为混凝土稳定时的温度，取28℃,
代入公式得各龄期混凝土的最大综合降温差为
（3）＝30+
×41.46+2.51-28=32.15℃
（6）＝30+
×41.46+4.54-28=34.18℃
（9）＝30+
×41.46+6.44-28=36.08℃
（12）＝30+
×41.46+8.2-28=37.84℃
（15）＝30+
×41.46+10.1-28=39.74℃
（18）＝30+
×41.46+11.94-28=41.58℃
（21）＝30+
×41.46+13.73-28=43.37℃
（24）＝30+
×41.46+15.47-28=45.11℃
（27）＝30+
×41.46+17.15-28=46.79℃
（30）＝30+
×41.46+18.79-28=48.43℃
6、温度收缩应力计算
公式：
式中μ为泊松比，取0.15；α为混凝土线膨胀系数，取1.0×10-5
R（t）为外约束系数，取0.3，H（t）为应力松弛系数
各龄期混凝土的应力松弛系数H（t）
t（d）
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
H
0.57
0.52
0.48
0.44
0.41
0.386
0.368
0.352
0.339
0.327
故各龄期的混凝土温度收缩应力为：
σ（3）=（1.0×10-5/0.85）×32.15×0.784×104×0.57×0.3=0.507N/mm2
σ（6）=（1.0×10-5/0.85）×34.18×1.38×104×0.52×0.3=0.866N/mm2
σ（9）=（1.0×10-5/0.85）×36.08×1.84×104×0.48×0.3=1.125N/mm2
σ（12）=（1.0×10-5/0.85）×37.84×2.19×104×0.44×0.3=1.287N/mm2
σ（15）=（1.0×10-5/0.85）×39.74×2.45×104×0.41×0.3=1.409N/mm2
σ（18）=（1.0×10-5/0.85）×41.58×2.66×104×0.386×0.3=1.507N/mm2
σ（21）=（1.0×10-5/0.85）×43.37×2.81×104×0.368×0.3=1.583N/mm2
σ（24）=（1.0×10-5/0.85）×45.11×2.93×104×0.352×0.3=1.642N/mm2
σ（27）=（1.0×10-5/0.85）×46.79×3.02×104×0.339×0.3=1.691N/mm2
σ（30）=（1.0×10-5/0.85）×48.43×3.09×104×0.327×0.3=1.741N/mm2
7、温度控制裂缝评价
（1）混凝土抗拉强度
其中ftk=2.39N/mm2y取0.3
（2）混凝土抗裂性能判断
式中K为防裂系数，取K＝1.151/K＝0.87
λ=1.03×1.09=1.1227
故各龄期的混凝土温度裂缝控制判断为：
0.507/[1.1227×2.39（1-e-0.9）]=0.318＜（0.87）,满足抗裂要求
0.866/[1.1227×2.39（1-e-1.8）]=0.387＜（0.87）,满足抗裂要求
1.125/[1.1227×2.39（1-e-2.7）]=0.45＜（0.87）,满足抗裂要求
1.287/[1.1227×2.39（1-e-3.6）]=0.493＜（0.87）,满足抗裂要求
1.409/[1.1227×2.39（1-e-4.5）]=0.531＜（0.87）,满足抗裂要求
1.507/[1.1227×2.39（1-e-5.4）]=0.564＜（0.87）,满足抗裂要求
1.583/[1.1227×2.39（1-e-6.3）]=0.591＜（0.87）,满足抗裂要求
1.642/[1.1227×2.39（1-e-7.2）]=0.612＜（0.87）,满足抗裂要求
1.691/[1.1227×2.39（1-e-8.1）]=0.63＜（0.87）,满足抗裂要求
1.741/[1.1227×2.39（1-e-9）]=0.649＜（0.87）,满足抗裂要求
五、混凝土浇筑体表面保温层厚度计算
公式：
1）混凝土的导热系数λ=2.3（W/m.k）
2）保温材料的导热系数λi=0.14（W/m.k）
3）大体积混凝土结构厚度h=1.8（m）
4）混凝土表面温度Tb=35（℃）、混凝土中心温度Tmax=56.95（℃）
5）空气平均温度Ta=28.00（℃）、透风系数K=2.00
代入公式得，保温层的厚度δ＝0.045m
即采用45mm草袋覆盖可满足本工程筏板保温要求。
对电梯井坑及集水坑内，采用灌水养护。
六、混凝土测温方案
（一）测温点布置
主楼底板混凝土厚度最大，所以只要保证主楼底板处混凝土中心温度与表面温度差不超过25℃即可保证混凝土质量，因此测温重点放在主楼底板处。
测温点按6m×6m布置，平面位置见下图（图中表示测温点）。
（二）测温方法
底板混凝土测温采用人工测温法。
预埋时可用钢筋等杆件作支承物，将测温管绑在支承物上，测温管与支承物之间应做隔热处理。
在浇筑混凝土时，将绑好测温管的支承物植入混凝土中，测温管口留在混凝土外面并用胶带包好，避免潮湿，保持清洁。
为便于操作，留在外面的测温管长度应大于10cm。
底板混凝土测温点导线探头在截面高度上的分布原则：
顶部点距混凝土表面下15cm，底部点距混凝土底面上15cm，中间点均匀布置，间距不大于60cm。
测温点立面分布示意图如下。
（三）布点及监测
1、布点在混凝土浇筑前夕进行。
当拟施工段钢筋绑扎完成，进行钢筋验收时，可开始进行布点施工。
按布点方案确定的布点平面位置进行布点，用φ14钢筋，其长度为浇筑层厚度加10cm，将测温管采用胶布固定于钢筋上的各不同位置处，然后小心将每根钢筋与底板钢筋网绑扎牢，布点结束后，检查测温导线是否完好，如有损坏应更换；
2、混凝土测温在浇筑完毕后10小时以内开始安排专人进行监测。
测温时间间隔，混凝土浇筑后1～3d为每2～3h一次，4～7d为每4～6h一次，其后为每8～12h一次。
测温延续时间自混凝土浇筑始至撤出保温层后为止，同时不应少于7d。
现场测温时要作详细记录，并整理绘制温度曲线图，温度变化情况应及时反馈。
3、注意事项
混凝土浇筑时，应提醒操作人员避开测温管位置，在混凝土振捣时，应距离传感器50cm以上，防止损坏，并加以保护，防止拉断。
底板大体积混凝土测温曲线图
底板大体积混凝土测温记录表
测点编号：
轴线位置：
浇筑时间：
入模温度：
测试时间
测试温度（℃）
探头1
探头2
表面
温度
最大
温差
大气
温度
测试人
4、针对测温成果采取的措施
根据现场实际所得的测温数据，在混凝土升、降温过程中，如混凝土内外温差值超过25℃，而混凝土表面温度与周围环境温差较小，应加盖保温层，以防止贯穿结构裂缝；如混凝土内外温差值较小，而混凝土表面温度与周围环境温差超过25℃，应减少保温层，以防止表面温度裂缝。
当两者出现矛盾时，以混凝土内外温差控制为主要矛盾。
在混凝土降温过程中，当混凝土内外温差趋于稳定并逐步减少时，在底板混凝土表面逐层取走保温层，有意识地加快混凝土降温速率，使其逐渐趋于常温，顺利完成大体积混凝土的养护工作。
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